废轮胎胶粉低温低压微波再生研究

李绍通 李瑞哲

摘要：利用自主研发的多功能橡塑加工设备对废轮胎胶粉进行微波再生，由开炼机对再生橡胶粉进行处理。研究了低温低压条件下，废轮胎胶粉粒径、再生时间、再生温度、软化剂、活化剂对再生橡胶性能的影响。

Abstract：The waste tire rubber powder was regenerated by microwave using the multifunctional rubber and plastic processing equipment developed by ourselves. The reclaimed rubber powder is treated by the mill. The effects of particle size,regeneration time,regeneration temperature,softener and activator on the properties of reclaimed rubber were studied.

关键词：废轮胎胶粉；再生橡胶；微波再生；低温低压

Keywords：waste tire rubber powder；reclaimed rubber；microwave regeneration；low temperature and pressure

硫化橡胶具有三维网状交联结构，易燃、难降解，废旧硫化橡胶对环境造成了较大危害，生产再生橡胶是废旧硫化橡胶最有效的循环利用方式。

再生橡胶是指废旧硫化橡胶经过切割、粗碎、筛分、细碎、预热、机械与化学处理等物理化学过程，使其从弹性状态变成具有一定塑性和粘性的、能够再硫化加工的橡胶。

再生橡胶的价格约为生胶价格的15-30%，因而有着巨大的市场需求。再生橡胶主要用于生产低档的橡胶制品，也可替代部分生胶生产其他橡胶制品。再生橡胶有良好的塑性，易与生胶和配合助剂混合，添加再生橡胶的混炼胶硫化速度快，耐焦烧性好，制品的收缩性小，耐老化性好等优点。

再生橡胶90%左右的生产工艺是动态脱硫罐脱硫再生，需要进行加热搅拌、清洗、脱水、精炼等工序，设备和工序复杂，投资大，污染大。目前欧美日本等发达经济体已限制有毒化学物质的橡胶制品进出口。

采用新的工艺技术和设备，减小污染物排放，降低设备投资，是目前再生橡胶急需开展的工作。

1、微波再生（脱硫）

［2］

微波再生（脱硫）法是一种非化学、非机械的一步再生法，它是利用微波能量切断S-S键和S-C键，而不切断C-C键，达到再生的目的。因为微波能断键是有选择性的，故用这种方法生产的再生橡胶的性能接近原胶，微波脱硫过程中无须添加任何助剂，因此，基本上无污染。另外，脱硫时所用胶粒可以为6～8mm，因此，机械损耗大量减少，电能也大量减少。微波脱硫时间短，生产效率高，生产成本大幅降低。

微波再生工艺是生产高质量和低成本再生橡胶的最佳方法之一。

微波再生（脱硫）机理：微波场是一个变化频率极高的交变电场，频率为2450MHz的微波，其电场方向每秒钟变化2450百万次，在微波这个变化频率极快的交变电场中，一切极性基团都将迅速改变自己的方向而摆动。但因分子本身的热运动和相邻分子的相互作用及分子的惯性，使极性基团随电场变化的摆动受到阻力和干扰，从而在极性基团和分子之间产生巨大的能量。

硫化橡胶分子间及分子内都存在S-S键和S-C键，硫键存在偶极矩，因而硫化橡胶在电场中都会发生偶极极化；S-S键是偶极矩较大的硫醚键，加之硫化胶中都含有大量炭黑，而炭黑吸收微波的能力....